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共 轨 导 读 为了满足国六的排放法规，博世公司研制了新型的尿素泵系统Ｄenoxtronic5.3，该尿素泵采用高度集成化设计，利用声纳技术来测量尿素液位和尿素浓度，并且具有十分强大的解冻功能。目前，该款尿素泵已经在上汽、江铃和重汽的项目中使用，相信在国六阶段会成为轻卡车上的主流尿素泵，这次就让小轨带大家先睹为快。  相较于国四、五阶段的后处理系统，国六阶段对尾气中的PM、NOx、CO和HC都做了更加严格的要求。这也就导致了单独的SCR系统或者POC系统很难满足国六排放法规的要求。 为了满足此要求，在国六系统中加入新的系统、传感器和执行器，见下图。  上图是国六轻卡后处理系统图，由上图可知，相对于纯SCR系统，在国六的后处理系统中加入了DOC和DPF系统，并新加入了氧传感器、颗粒物传感器和压差传感器，NOx传感器由一个增加到了两个，温度传感器由一个增加到了三个。 燃烧室中的尾气经过排气歧管进过增压器进入到排气管中，首先通过氧化催化器（DOC）降低尾气中的CO和HC，在通过柴油颗粒过滤器（DPF）降低尾气中的颗粒物（PM）,最后再通过SCR催化转化器降低尾气中的NOx，经过这些催化还原反应，尾气中的有害排放物达到了国六的排放标准，被排放到大气中去。 下面给大家重点介绍一下博世“国六” Denoxtronic5.3尿素后处理系统。  与重卡的博世2.2尿素泵产品相比，该系统只有一根压力管从尿素泵运输尿素至喷嘴，尿素泵布置在尿素箱底端，吸液回流管得以节省。  该系统最大特点就是高度集成，无回流管，滤芯寿命长，终身免维护；尿素泵内集成了滤网加热，液位传感器、温度传感器以及质量传感器。尿素泵周围一圈留有一圈焊接口，应用先进的超声波焊接技术可与尿素箱连接。同时液位、温度和质量传感器使用SENT协议通讯，使用一根信号线可以传输温度、液位和质量的信号。尿素泵取消了尿素压力传感器的设计，利用主泵来调节尿素系统的压力，节省了成本。 该尿素系统的技术特性如下表。  01 工作原理 博世Denoxtronic5.3尿素后处理系统主要工作过程可分为喷射准备、喷射模式和停机倒抽。 1.1 喷射准备和喷射模式 当满足后处理建压喷条件时，供给单元通过使用膜片泵将尿素从尿素箱中抽出，然后将它升压到6公斤左右的系统压力以满足雾化要求。控制单元基于发动机运行数据和传感器数据计算出尿素的最佳用量，以有效的降低氮氧化物排量。一旦计算出最佳用量，喷射单元就会将尿素溶液以雾化的形式喷射到SCR催化转化器上游的废气流中。 在系统上电第一次建压时，为了使尿素溶液充满管路，尿素喷嘴会打开一定时间，倒抽泵也会运转一段时间。 在喷射时，尿素喷嘴打开将尿素溶液喷射到排气管中。由于尿素系统中没有压力传感器，尿素系统的压力是通过主泵的电流来反馈计算出系统中的尿素压力。  1.2 停机倒抽阶段 为了防止尿素溶液在尿素系统中结晶和结冰，当发动机关闭时，控制单元会控制倒抽泵工作，排空喷射管路中的尿素，以防止尿素在管路中结晶或结冰。  02 尿素泵的系统部件和结构 对于国六尿素泵其内部结构从正面看主要有加热器、过滤器、电器接口（5针）、电器接口（4针）、液力接口和尿素箱的机械接口。  背面来看主要有尿素洗液口、尿素回液口和嵌入式液位传感器。  2.1 加热器 不同于经常看到的尿素箱加热系统，博世国六尿素泵系统取消了冷却水阀的设计，尿素箱内部不再引入发动机冷却水，尿素箱的解冻完全有尿素泵内的加热器来完成。  2.2 全生命周期设计的过滤器 过滤器覆盖尿素泵表面，能够阻止大部分颗粒物进入尿素泵，提高了泵的使用寿命。该滤网是终生免更换，如果发生堵塞，需要更换整个尿素泵，这也就对尿素溶液提出了更高的要求。 2.3 液位传感器 通过超声波原理，发出超声波，测量收到液体和空气交界面的反射所需时间，计算出液位高度。 2.4 温度传感器 测量尿素泵周围温度，确认解冻结果，释放建压许可信号。 2.5 电器插接头 电器插接头分为五针接头和四针接头，五针接头：PIN1-3，尿素温度、液位和质量传感器；PIN4-5，尿素泵加热控制信号。四针接头：PIN1-2，主泵的控制信号；PIN3-4，倒抽泵的控制信号。 2.6 尿素喷嘴 该款尿素泵喷嘴分为水冷（DM3.5）和非水冷(DM3.6)，这里主要给大家介绍一下水冷的尿素喷嘴。 水冷尿素泵喷射量最高可达5.4kg/h，压力范围4.4-6bar（相对压力），喷射频率最高可达4HZ(平均3.3HZ)，工作温度为-30～160℃，该款尿素泵可靠近发动机安装，能够承受较高的环境温度。 2.7 尿素质量传感器 利用声波在不同浓度的尿素溶液中测量同一段距离时，反馈回来的时间不同，计算传播速度来判断尿素浓度。 |
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